LOrbiting Carbon Observatory 2 (OCO 2) è un satellite scientifico ambientale NASA avente lo scopo di misurare le concentrazioni e le distribuzioni di biossido di carbonio (altrimenti noto come anidride carbonica) nell'atmosfera terrestre con una precisione e una copertura tale da poter caratterizzarne le sorgenti e gli assorbitori e quantificarne la variabilità durante il ciclo stagionale, nonché il tasso di crescita delle piante presenti sul nostro pianeta. Lanciato il 2 luglio 2014 dalla base aerea di Vandenberg, l'OCO-2 è il sostituito dell'Orbiting Carbon Observatory, andato perso nel febbraio 2009 durante la fase di lancio, è ed il secondo satellite di osservazione del biossido di carbonio ad alta precisione (ossia migliore dello ± 0,3% sulla concentrazione media di CO₂ colonnare, vale a dire ±1 parte per milione) dopo il Greenhouse Gases Observing Satellite, operativo dal 2009 e gestito dalla JAXA, l'agenzia spaziale giapponese.
Lancio e svolgimento della missione Realizzato dalla Orbital Sciences Corporation e basato sulla piattaforma LEOStar-2, l'OCO-2 fu commissionato dalla NASA dopo che, il 24 febbraio 2009, il primo Orbiting Carbon Observatory non era riuscito a raggiungere l'orbita perché la carenatura di carico utile del Taurus-XL utilizzato come vettore non si era staccata dal razzo durante la fase di lancio. In virtù di questo fatto, fu scelto di lanciare l'OCO-2 utilizzando come booster un razzo Delta II, anche perché lo stesso problema alla carenatura di carico utile del Taurus si era verificato nuovamente nel 2011 in occasione del lancio del Glory.
Il Delta II nella configurazione 7320-10C recante l'OCO 2 decollò quindi dal complesso di lancio 2W della base aerea Vanderberg alle 9:56 UTC del 2 luglio 2014, dopo un primo tentativo, effettuato il giorno prima, che era stato fermato a 46 secondi dal conto alla rovescia a causa del malfunzionamento di una valvola del sistema di soppressione acustica della rampa di lancio. Una volta in orbita, l'OCO 2 si è unito alla costellazione di satelliti A-Train, diventando il sesto satellite del gruppo, grazie anche al fatto di essere stato lanciato nella finestra di 30 secondi utile a raggiungere la posizione corretta, ed ha iniziato la sua operatività che, sebbene avesse una durata pianificata di 2 anni, si è in realtà protratta da allora in avanti.
Nel maggio 2019, all'OCO 2 è stato affiancato l'Orbiting Carbon Observatory 3, uno strumento montato sul Japanese Experiment Module, a bordo della Stazione spaziale internazionale, realizzato con attrezzature di riserva della missione OCO 2 e avente pertanto caratteristiche fisiche molto simili a questa, sebbene con alcuni adattamenti, tra i quali uno specchio di puntamento a due assi, che consente di puntare lo strumento su città o altre aree di circa 100 x 100 km così da poter effettuare una mappatura istantanea della zona desiderata.
Volendo spostare l'attenzione verso l’esplorazione spaziale e riducendo drasticamente il budget per le missioni inerenti alla scienza della terra, tra cui il monitoraggio del clima, nell'agosto 2025, l'amministrazione Trump ha chiesto alla NASA di formulare dei piani per porre fine sia alla missione OCO 2 che alla missione OCO 3, chiedendo di non considerare fondi per esse nel budget del 2026, e di organizzare per l'OCO 2 un rientro controllato in atmosfera, puntando quindi alla distruzione del satellite e non alla sola sospensione della sua operatività. Ritenendo inestimabile l'importanza dei dati raccolti dalle missioni OCO, molti scienziati e politici hanno protestato per questa decisione della presidenza statunitense, arrivando a definire la decisione "estremamente miope".
Misurazione del biossido di carbonio Invece di misurare direttamente le concentrazioni di biossido di carbonio nell'atmosfera, il satellite OCO 2 misura l'assorbimento della luce solare riflessa dalla superficie terrestre da parte dell'anidride carbonica presente in una colonna d'aria. In particolare, le rilevazioni vengono condotte a un ritmo di 24 al secondo quando la parte sorvolata è esposta al sole e sono effettuate su un numero di aree da 1,29 × 2,25 km che va da quattro a otto, in tre diverse bande spettrali: , per misurare la quantità totale di ossigeno molecolare (O₂) nell'atmosfera lungo la verticale, e 1,61 e per misurare invece la quantità di CO₂. Una volta raccolti, i dati vengono elaborati da un algoritmo in cui le misurazioni delle tre bande vengono combinate per restituire la frazione molare media di CO₂ lungo l'intera colonna atmosferica, normalizzata all'aria secca.
I dati della missione sono forniti al pubblico dal NASA Goddard Earth Science Data and Information Services Center (GES DISC), con tre diversi tipi di dettaglio: il Livello 1B è il meno elaborato e contiene i record di tutti i sondaggi raccolti (circa per orbita), il Livello 2 contiene stime delle frazioni molari medie di anidride carbonica nell'aria secca, oltre ad altri come l'albedo superficiale e il contenuto di aerosol, e il Livello 3 è costituito da mappe globali delle concentrazioni di anidride carbonica sviluppate dagli scienziati del team OCO 2.
Oltre alla già citata capacità di contribuire alla quantificazione delle emissioni di CO₂ da fonti puntuali, come centrali elettriche, aree urbane e vulcani, durante la sua operatività OCO 2 è stato utilizzato per molti studi e ricerche, permettendo ad esempio di scoprire, durante il fenomeno El Niño del 2015-2016, aumenti record di CO₂ in tutte le regioni tropicali e mostrando differenze nei processi responsabili di tali aumenti: incendi boschivi causati dal clima secco nel Sud-Est asiatico, un ridotto assorbimento di anidride carbonica delle piante causato dal clima secco in Sudamerica, un'accelerazione dei processi microbici che degradano la sostanza organica provocata dal clima più caldo e secco in Africa. Ancora, OCO 2 ha dimostrato la capacità di misurare la fluorescenza indotta dal sole (SIF), un indicatore diretto dell'attività fotosintetica e dello stato di salute della vegetazione, che si è mostrato essere correlato alle perdite di umidità del suolo nelle sei/dodici settimane precedenti a una siccità improvvisa.
Note
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Categoria:Satelliti artificiali NASA